In uno studio recente sui danni del Covid19, i ricercatori hanno esaminato il ruolo critico delle cellule endoteliali vascolari nella riparazione polmonare. Il loro lavoro è stato condotto da Andrew Vaughan della School of Veterinary Medicine dell’Università della Pennsylvania e mostra che, utilizzando tecniche che forniscono il fattore di crescita endoteliale vascolare alfa (VEGFA) tramite nanoparticelle lipidiche (LNP), sono stati in grado di migliorare notevolmente le modalità di riparazione di questi vasi sanguigni danneggiati, proprio come gli idraulici riparano sezioni di tubi rotti e ne aggiungono di nuovi.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Science Translational Medicine.
Ecco come riparare il tessuto polmonare dopo il Covid19
Nel corpo umano, i polmoni e il loro sistema vascolare possono essere paragonati a un edificio con un intricato sistema idraulico. I vasi sanguigni dei polmoni sono i tubi essenziali per il trasporto del sangue e dei nutrienti per l’apporto di ossigeno e la rimozione dell’anidride carbonica. Proprio come i tubi possono arrugginirsi o intasarsi, interrompendo il normale flusso d’acqua, i danni causati da virus respiratori, come il Covid19 o influenza, possono interferire con questo “sistema idraulico”.
“Mentre il nostro laboratorio e altri hanno già dimostrato che le cellule endoteliali sono tra gli eroi non celebrati nella riparazione dei polmoni dopo infezioni virali come l’influenza, questo ci dice di più sulla storia e fa luce sui meccanismi molecolari in gioco”, afferma Vaughan, assistente. professore di scienze biomediche alla Penn Vet.
“Qui abbiamo identificato e isolato i percorsi coinvolti nella riparazione di questo tessuto, consegnato l’mRNA alle cellule endoteliali e di conseguenza osservato un migliore recupero del tessuto danneggiato. Questi risultati suggeriscono un modo più efficiente per promuovere il recupero polmonare dopo malattie come Covid19. ”
Hanno scoperto il coinvolgimento di VEGFA in questo recupero, basandosi sul lavoro in cui hanno utilizzato il sequenziamento dell’RNA di singole cellule per identificare il recettore beta 2 del fattore di crescita trasformante (TGFBR2) come principale via di segnalazione.
I ricercatori hanno visto che la mancanza di TGFBR2 interrompeva l’attivazione di VEGFA. Questa mancanza di segnale ha reso le cellule dei vasi sanguigni meno capaci di moltiplicarsi e rinnovarsi, il che è vitale per lo scambio di ossigeno e anidride carbonica nelle piccole sacche d’aria dei polmoni.
“Sapevamo che esisteva un legame tra questi due percorsi, ma questo ci ha motivato a vedere se la distribuzione dell’mRNA di VEGFA nelle cellule endoteliali potesse migliorare il recupero polmonare dopo un infortunio correlato alla malattia”, afferma il primo autore Gan Zhao, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Vaughan. Laboratorio.
Il Vaughan Lab ha quindi contattato Michael Mitchell della School of Engineering and Applied Science, il cui laboratorio è specializzato in LNP, per vedere se la consegna di questo carico di mRNA sarebbe fattibile.
Gli LNP sono stati ottimi per la somministrazione di vaccini e si sono rivelati veicoli incredibilmente efficaci per la somministrazione di informazioni genetiche. Ma la sfida qui era far entrare gli LNP nel flusso sanguigno senza che andassero al fegato, che è dove tendono a riunirsi poiché la sua struttura porosa si presta favore alle sostanze che passano dal sangue alle cellule epatiche per la filtrazione”, afferma Mitchell, professore associato di bioingegneria alla Penn Engineering e coautore dell’articolo.
“Quindi, abbiamo dovuto escogitare un modo per colpire specificamente le cellule endoteliali nei polmoni.”
Lulu Xue, ricercatrice post-dottorato presso il Mitchell Lab e co-prima autrice dell’articolo, spiega che hanno progettato l’LNP per avere un’affinità con le cellule endoteliali polmonari, questo è noto come rilascio extra epatico, andando oltre il fegato.
“Abbiamo visto prove in letteratura che suggeriscono che è fattibile, ma i sistemi che abbiamo visto sono costituiti da lipidi caricati positivamente che erano troppo tossici”, dice Xue.
“Ciò mi ha portato a sviluppare un lipide ionizzabile che non si carica positivamente quando entra nel flusso sanguigno, ma si carica quando arriva alle cellule endoteliali, rilasciando così l’mRNA.”
I loro LNP si sono rivelati efficaci nel fornire VEGFA nelle cellule endoteliali e di conseguenza i ricercatori hanno osservato un netto miglioramento nel recupero vascolare nei loro modelli animali.
Nei modelli animali, i ricercatori hanno notato un miglioramento dei livelli di ossigeno e in alcuni il trattamento li ha aiutati a recuperare il peso meglio rispetto al gruppo di controllo. Questi topi trattati avevano anche una minore infiammazione polmonare, dimostrata da livelli più bassi di alcuni marcatori nel liquido polmonare, e i loro polmoni mostravano meno danni e cicatrici, con vasi sanguigni più sani.
“Anche se speravamo in questo risultato, è stata una vera emozione vedere quanto tutto questo si è rivelato efficace, sicuro ed efficiente, quindi non vediamo l’ora di testare questa piattaforma di rilascio per altri tipi di cellule nel polmone, e sarà Sarà importante valutare se la segnalazione del TGFB è importante in altri contesti di lesioni, comprese condizioni croniche come l’enfisema e la BPCO”, afferma Vaughan.
“Una volta validata questa prova di concetto, siamo sicuri che apriremo la strada a nuove strategie basate sull’mRNA per il trattamento delle lesioni polmonari”.
Gli operatori sanitari stanno apprendendo nuove informazioni cruciali per contribuire a migliorare l’assistenza ai pazienti con COVID lungo, grazie a un paio di studi recenti del programma Post-covid19 presso UT Health Austin, la pratica clinica della Dell Medical School presso l’Università di Texas ad Austin. Negli ultimi mesi, i ricercatori dell’UT si sono avvicinati alla definizione del modello di sintomi che genera e al modo in cui colpisce i pazienti, oltre a sviluppare metodi per differenziare i pazienti affetti da COVID lungo rispetto ad altre condizioni.
Mentre il consenso sulla definizione clinica si sta evolvendo, il National Institutes of Health (NIH) definisce il COVID lungo come sintomi e condizioni di Covid19 che persistono per settimane, mesi o addirittura anni dopo l’infezione iniziale di una persona. Anche le persone che non presentavano sintomi al momento dell’infezione possono svilupparli successivamente.
“Questi sforzi di ricerca sono fondamentali sia per i medici che per i sistemi sanitari nel cogliere le complessità del lungo periodo Covid19 e come parte del fornire la massima assistenza possibile ai pazienti”, ha affermato W. Michael Brode, MD, direttore medico del Post-covid19 Programma.
Brode ha sottolineato che il COVID lungo, che si verifica in circa il 10% dei casi di Covid19, rimane una sfida.
“La nostra ricerca non sta solo perfezionando la definizione e le esigenze terapeutiche del Covid19 a lungo termine, ma sta anche dimostrando l’efficacia di metodi di test innovativi”, ha affermato Brode, che è anche assistente professore presso il Dipartimento di Medicina Interna presso Dell Med. “Questi metodi sono in grado di identificare e diagnosticare i problemi comuni del Covid19 da lungo tempo, anche quando i test tradizionali falliscono”.
La ricerca pubblicata su Scientific Reports mira a comprendere le esperienze dei pazienti Covid19 da lungo tempo per migliorare i servizi nelle cliniche specializzate post-covid19. Lo studio su 252 pazienti ha rilevato che manifestavano sintomi complessi e invalidanti indipendentemente dalla gravità dell’infezione iniziale, dall’età, dal sesso o se avevano problemi di salute preesistenti.
I pazienti hanno riportato una media di 18 nuovi sintomi dopo il recupero dalla malattia Covid19. I più comuni erano l’affaticamento (89%), la “nebbia cerebrale” (89%) e la difficoltà di concentrazione (77%).
Quasi la metà ha mostrato una lieve disfunzione cognitiva durante i test, e il 65% dei pazienti ha valutato la propria salute mentale e il 73% quella fisica come “discreta” o “scarsa”. La malattia ha influenzato significativamente la capacità lavorativa dei pazienti, con una diminuzione dell’occupazione a tempo pieno e un aumento del tasso di disoccupazione.
Un altro studio, condotto in collaborazione con ricercatori dell’Ohio State University, introduce un esame del sangue in grado di distinguere tra pazienti affetti da fibromialgia e pazienti affetti da Covid19 lungo con una precisione del 100%.
Pubblicato su Biomedicines , lo studio presenta un approccio promettente per differenziare tra Covid19 e fibromialgia. La fibromialgia è un disturbo cronico che provoca dolore e dolorabilità in tutto il corpo, nonché affaticamento e disturbi del sonno, sintomi che tendono a sovrapporsi al COVID lungo. Nessuna delle due condizioni ha attualmente un test diagnostico .
Lo studio ha coinvolto 100 pazienti adulti, metà con diagnosi di COVID lungo e metà con fibromialgia. I ricercatori hanno trovato un marcatore chimico distinto nel sangue dei pazienti con fibromialgia, che era assente in quelli con Covid19 da lungo tempo. Secondo Brode, l’ esame del sangue è rapido e potrebbe essere facilmente condotto in clinica, portando potenzialmente a diagnosi più rapide e accurate.
“Speriamo che i risultati possano non solo migliorare la nostra comprensione del COVID a lungo termine, ma anche aprire la strada a diagnosi e interventi mirati”, ha affermato Brode. “Milioni di americani convivono ancora con le cicatrici della pandemia e speriamo di tradurre queste intuizioni in soluzioni sanitarie tangibili”.
